과학 영재와 일반 아동의 비구조화된 과학문제해결전략에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

급속히 발전하고 변화하는 현시대에서는 단순한 과학적 지식보다는 그 상황을 이해하고 다양한 방법으로 직면한 여러 문제를 효과적으로 해결해 가는 문제해결전략이 학교교육의 주된 관심사가 되고 있다.
따라서 본 연구에서는 비구조화 된 과학문제를 해결하는데 있어 초등과학영재와 일반아동의 문제해결전략에 어떤 차이가 있는지를 알아보고, 그 원인을 분석하기 위해 과학탐구능력과 과학창의적문제해결력 검사를 실시하였다.
본 연구에 사용된 비구조화된 문제는 과학적 지식과 과학적 기능, 확산적 사고, 비판적 사고를 분석하기 위한 주관식 3문항으로 구성되어 있으며, 한 문항은 한국과학창의력경시대회에서 출제된 문제를 본 연구의 목적에 부합되도록 수정 보완했으며, 두 문항은 기존의 과학적 창의력을 평가하는 문항을 일부 수정하여 사용하였다. 과학탐구능력 검사 도구는 권재술과 김범기(1994)가 개발한 것을 사용하였으며, 과학창의적문제해결력 검사 도구는 이경숙(2004)이 개발한 것을 사용하였다.
서울 소재의 초등과학영재학급에 다니는 과학영재아동과 과학우수아동, 일반아동 각 10명을 대상으로 하여 검사를 한 결과는 다음과 같다.
첫째, 과학영재아동은 과학적 지식 영역 중 다양한 선언적 지식을 창출하고 활용함으로서 문제해결의 결과에 영향을 주었다.
둘째, 과학영재아동은 과학적 지식 영역 중 탐구전략에 있어 차이가 있었다. 문제에 제시된 상황을 해석하고 변인 통제된 내용을 감지하며 예상과 실험설계 하는 능력이 우수하였다.
셋째, 과학영재아동은 과학적 기능 영역 중 그림그리기를 통하여 상황을 시각화하여 풀어가려는 모습을 볼 수 있었다.
넷째, 과학영재아동은 확산적 사고와 비판적 사고 영역의 융통성, 독창성, 정교성에서 차이를 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of the study was to examine the difference between science gifted and general children in solving the unstructured science problem. The science inquiry skill test and the creative scientific problem solving test was conducted to analyze the cause of the difference.
The three unstructured science problems were used for this study to analyze scientific knowledge and scientific skills, divergent thinking, and critical thinking. One of the problems which is questioned in Korea institute of science and the creativity contest is adapted to the purpose of the study. There are two other problems that are adapted to be used on.
'The science inqury skills test' was Gweon Jae-sul & Kim Beom-gi(1994)'s inventory and 'the creative science problem solving test' was Lee Kyoung-sook(2004)'s inventory.
The subjects in this study were students in three groups. 10 science gifted children, 10 science good children and 10 general children.
The findings of the study were as follows:
First, the science gifted children were used to a varied declarative knowledge of scientific knowledge, so this effected the problem solving results.
Second, the science gifted children got more points in the inquiry of scientific knowledge. They were great in understanding the information presented, detecting controlling variables, expecting results and designing experiments.
Third, the science gifted children were trying to visualize the situation by drawing from scientific skills.
Fourth, the biggest difference between the science gifted and general children was found in the aspect of adaptability, originality and precision.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구문제 = 3
• 3. 용어의 정의 = 3
• 4. 연구의 제한점 = 4
• Ⅱ. 이론적 배경 = 5
• 1. 문제 = 5
• 2. 문제해결과 창의성 = 8
• 3. 문제해결전략(과학적 기능) = 13
• 4. 과학적 지식 = 16
• 5. 과학영재의 정의와 특성 = 17
• Ⅲ. 연구 내용 및 방법 = 20
• 1. 연구 대상 = 20
• 2. 연구 방법 및 설계 = 21
• 3. 검사 도구 = 22
• 4. 통계 처리 = 26
• Ⅳ. 결과 및 논의 = 27
• 1. 과학문제해결전략 분석 결과 = 27
• 2. 과학문제해결전략 분석 결과 요약 = 49
• 3. 과학문제해결전략과 과학탐구능력, 과학창의적문제해결력과의 관계 분석 = 52
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 62
• 참고문헌 = 65
• 부록 = 69
• ABSTRACT = 96
• 감사의 글 = 98